针对我国嫦娥探月工程的和行星地质学科建设的需求，项目系统研究了嫦娥三号、四号和五号着陆区的地质特征和演化历史，在月球地貌地质、地下结构和火山作用历史等方面取得了重要科学发现：首次发现了雨海北部多期火山活动及形成的多层地质结构剖面和形成过程，建立了嫦娥四号着陆区地质剖面并分析了岩石类型与物质来源，提出了嫦娥五号预选着陆区地质单元划分方案，填制了预选着陆区1:25万地质图及阐明了月壤性质，据此研制的模拟月壤支撑了嫦娥五号采样工程的地面试验技术验证，总结了行星地质研究的理论方法体系，编写出版了第一本中文《行星地质学》教材。相关成果发表在 Science, JGR-Planets, Sci. China, EPSL, GRL等国际和国内顶级刊物。5篇代表性成果他引225次，位居所有嫦娥工程论文之前列。第一完成人担任国防科工局探月与航天工程中心科学顾问、嫦娥三号和四号核心科学家团队组长与副组长、嫦娥五号钻取采样子系统飞控专家，为探月工程科学目标的实现做出了实质性贡献。2人在国际和国内主流学术期刊任职，出版的教材填补了国内行星地质学教材的空白，推动了行星科学学科的发展和人才培养的需要，显著提升了我国该领域在国际上的学术地位。
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